[发明专利]一种车载高效绝热斯特林深低温冰箱

说明书

本发明公开了一种车载高效绝热斯特林深低温冰箱，该冰箱包括冰箱箱体、斯特林制冷机系统以及均温系统；冰箱箱体包括壳体和复合绝热层；复合绝热层内形成冷冻腔；复合绝热层包括由外向内依次设置的高温定型相变材料、多孔气凝胶材料、真空绝热板、多孔气凝胶材料以及低温定型相变材料；斯特林制冷机系统包括斯特林制冷机、斯特林制冷机冷指、电控模块以及散热风机；均温系统包括设置于冷冻腔内顶部的导热均温板和设置于冷冻腔内的低温脉动热管；导热均温板连接于斯特林制冷机冷指和低温脉动热管之间。上述冰箱具有体积小、保温效果好、制冷温区广、符合车载应用工况的特点，解决了现有斯特林低温冰箱在车载等小空间应用工况的绝热问题。

技术领域

本发明涉及深低温冰箱技术领域，具体涉及一种车载高效绝热斯特林深低温冰箱。

背景技术

随着生物医疗行业的不断发展，越来越多的生物医药样品需要深低温存储，即在-70℃以下。目前，深低温冷链正在经历从无到有的过程，由于技术条件有限，缺乏“最后一公里”存储配送的车载深低温冰箱。

受限于车载工况，深低温冰箱对其几何尺寸有着极高的要求。目前主要有两类深低温冰箱，一种是常规的基于复叠式压缩循环的深低温冰箱，但受其制冷原理限制，结构复杂、体积大、温区窄，本质不适用车载工况；另一种是基于斯特林制冷机的深低温冰箱，但其体积也相对较大，绝热层通常由聚氨酯发泡材料构成，绝热效果较差，大多仅能够维持-30℃～-40℃的温度。

车载深低温冰箱需具备小型化、结构可靠、适应短时间断电等特征，对车载低温冰箱的结构设计，尤其是绝热结构设计，提出了更高的要求。因此，现有深低温冰箱因绝热材料具有体积大、保温性较差、温区窄的缺陷而不适用存放空间极其有限的车载工况。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种车载高效绝热斯特林深低温冰箱，该深低温冰箱具有体积小、保温效果好、制冷温区广、符合车载应用工况要求的特点，解决了现有斯特林低温冰箱在车载等小空间应用工况的绝热问题。

本发明采用以下具体技术方案：

一种车载高效绝热斯特林深低温冰箱，该冰箱包括冰箱箱体、斯特林制冷机系统以及均温系统；

所述冰箱箱体包括壳体和设置于所述壳体内侧面的复合绝热层；所述复合绝热层内形成冷冻腔；所述复合绝热层包括由外向内依次设置的高温定型相变材料、多孔气凝胶材料、真空绝热板、多孔气凝胶材料以及低温定型相变材料；

所述斯特林制冷机系统包括斯特林制冷机、斯特林制冷机冷指、电控模块以及散热风机；所述斯特林制冷机、所述散热风机以及所述电控模块均设置于所述冰箱箱体的顶部；所述斯特林制冷机冷指的顶部与所述斯特林制冷机连接，底部穿过所述复合绝热层后伸入所述冷冻腔内，用于将所述斯特林制冷机产生的冷量传入所述冷冻腔中；所述电控模块与所述斯特林制冷机和所述散热风机连接，用于调节所述斯特林制冷机和所述散热风机的运行功率；所述散热风机用于将所述斯特林制冷机产生的废热排出；

所述均温系统包括设置于所述冷冻腔内顶部的导热均温板和设置于所述冷冻腔内的低温脉动热管；所述导热均温板连接于所述斯特林制冷机冷指和所述低温脉动热管之间，所述导热均温板和所述低温脉动热管用于将所述斯特林制冷机冷指传入的冷量均布到所述冷冻腔中。

更进一步地，所述高温定型相变材料、所述多孔气凝胶材料、所述真空绝热板、所述多孔气凝胶材料以及所述低温定型相变材料依次粘接连接。

更进一步地，所述高温定型相变材料和所述低温定型相变材料均由低导热的多孔气凝胶材料复合低温蓄冷材料制备而成。

更进一步地，所述高温定型相变材料的相变温度高于所述低温定型相变材料的相变温度。

更进一步地，所述导热均温板采用金属材料制成。

更进一步地，所述导热均温板采用铜或铝制成。

有益效果：